微波介质特性的测量
微波技术中广泛使用各种介质材料，其中包括电介质和铁氧体材料，对微波材料的介质特性的测量，有助于获得材料的结构信息，研究了的微波特性和设计微波器件。本实验采用谐振腔微扰法测量介质材料的特性参量，学习反射式腔测量微波材料的介电常数ε'和介电损耗角tg δ的原理和方法。
一、 实验原理
谐振腔是两端封闭的金属导体空腔，具有储能、选频等特性，常见的谐振腔有矩形和圆柱形两种，本实验采用反射式矩形谐振腔，谐振腔有载品质因数可由
2
10f f f Q -=
测定，其中0f 为谐振腔振频率，1f ，2f 分别为半功率点频率。图8.2.1所示是使用平方律检波的晶体管观测谐振曲线0f ，1f 和2f 的示意图。
如果在矩形谐振腔内插入一圆柱形的样品棒，样品在腔中电场的作用下就会被极化，并在极化的过程中产生的能量损失。因此，谐振腔的谐振频率和品质因数将会变化。
根据电磁场理论，电介质在交变电场的作用下，存在转向极化，且在极化时存在驰豫，因此它的介电常量为复数：
ε)( '''00εεεεεj r -==
式中ε为复电常量，0ε为真空介电常量，r ε为介质材料的复相对介电常量，
'
ε、'
'ε分别为复介电常量的实部和虚部。
由于存在驰豫，电介质在交变电场的作用下产生的电位移滞后电场一个相位角δ，且有
tg δ＝''ε/'ε
因为电介质的能量损耗与tg δ成正比，因此tg δ也称为损耗因子或损耗角正切。 如果所用的样品体积远小于谐振腔体积，则可认为除样品所在处的电磁场发生变化外，其余部分的电磁场保持不变，因此可用微扰法处理。选择p TE 10（p
为奇数）的谐振腔，将样品置于谐振腔内的微波电场最强而磁场最弱处，即x=a/2，z=l/2处，且样品棒的轴向与y 轴平行。
假设介质棒实均匀的，而谐振腔的品质因数又较高，根据谐振腔的微扰理论可得下列关系式
(
).
41,
1
20
'
'0
'
00
V V Q V V
f f f S L
S
S ε
ε=?--=-
如此可求得
(),
/4/1,
1/20
''000'
V V Q V V f f f S L S S ?=
+-=εε
其中0f ，S f 分别为谐振腔放入样品前后的谐振频率，S V ，0V 分别为谐振腔体积和样品体积，()L Q /1?为样品放入前后谐振腔又载品质因数的变化，即
.111
L LS L
Q Q Q -=???
? ??? LS
Q ，0L Q 分别为样品放入前后的谐振腔有载品质因数。
二．实验内容
一、
准备
按照要求顺序连接实验装置，用固态源作微波源。打开固态源电源开关，选择等幅、扫频方式，扫描输出接至示波器CH1，晶体检波器输出接至示波器CH2，示波器显示方式选择双路同时显示。 二、
测定介电常量'ε和介电损耗角正切tg δ。
1． 放入样品前，调节频率调节旋钮、可变衰减器、晶体检波器，使谐振腔
谐振，调节单螺调配器，使谐振曲线两边等高。调节波长表，测量谐振腔谐振频率0f 和半功率点频率1f 和2f 。
（注意：波长表的出厂序号与波长表频率－刻度对照表序号要对应） 2．放入样品后，测量谐振腔谐振频率'
0f 和半功率点频率'1f 和'2f 。 3．从谐振腔标签上记下谐振腔的长、宽、高，计算其体积0V ；记下样品半
径、长度，计算体积S V 。
4．计算样品的介电常量'ε和介电损耗角正切tg δ。 附：
介质材料： 半径0.7 mm 长度10.16 mm 白色样品：聚四氟乙烯； 透明样品：有机玻璃； 褐色样品：黑焦木
HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Wuhan 430074, Hubei, P. R. China 中国·武汉 Tel(027)
《计算材料学》课程设计
指导老师：江建军
教授
电子科学与技术系 2004 年 6 月
电子 0102B3 组
1
HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Wuhan 430074, Hubei, P. R. China 中国·武汉 Tel(027)
微波介质陶瓷的介电特性数值计算
万文涛 洪毅 黄文佳 陈婷 杨伟伟 王旭曦 袁大双 黄钏 饶伟 贺策林 李树平 （华中科技大学电子科学与技术系，武汉 430074）
摘要：对于微波介质陶瓷,建立数学模型,
讨论了介电常数与组分，温度，频率的关系。对于组分，重
点讨论运用蒙特卡罗有限元法计算出波介质陶瓷的宏观介电常数 ε m ，结果显示由二维模型和三维模型计 算得出的介电常数 ε m 大小位于串并联模型之间,而且由二维模型计算得出的介电常数 ε m 比由三维模型得 出的结果小，因为实际的一个由两相构成的微波介质陶瓷的相都是以三维形式分布的,所以由三维模型计 算出的介电常数 ε m 比用二维计算的结果要精确；对于频率，介电常数随它的变化不明显；由于温度的变 化灰引起结构以及组成物质的相的变化，只讨论了BaTiO3一类MWDC和温度的变化关系。
关键词：微波介质陶瓷；蒙特卡罗有限元法；介电常数；二相化合物
Dielectric Properties Culculated of MicroWave Dielectric Ceremoes(MWDC) ( Department of Electronics Science & Technology,Huazhong university,Wuhan 430074,China)
Abstract: As to the MicroWave Dielectric Ceremoes, the mathematics model is established,and the relations between dielectric constant and many factors is discussed,such as component,temperature and frequency.In the aspect of component, great importance is taken to using monte carlo and finite element method to culculate the macro dielectric constant of MWDC 。 The results are displayed in curves ,which use two-dimension and three-dimension models and are manifested between the results of serial model and parallel
model.Furthermore,the values which are simulated in two-dimension model are smaller than the ones in three-dimension,for the two-phase MWDC are distributed in three dimensions actually.So it’s preciser to use the three-dimemsion model.In the frequency of microwave,the dielectric constant doesn’t vary obviously.Besides, the changes of temperature can lead to the varieties of the construction and phases of materials,so we only discuss the changes with temperature of BaTiO3。 Keywords:MWDC,Monte Carlo method,finite element method,two-phased materies
电子 0102B3 组
2
螂微波介质陶瓷（MWDC）是应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段，300MHz～300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，是近年来国内外对微波介质材料研究领域的一个热点方向。近年来，移动通讯、卫星通信、军用雷达、全球卫星定位系统（GPS）、蓝牙技术、无线局域网等现代通信技术得到了快速发展。这些通信装置中使用的微波电路一般由谐振器、滤波器、振荡器、衰减器、介质天线、微波集成电路基片等元件组成，微波介质陶瓷（MWDC）是其制备的关键基础材料。用微波介质陶瓷制作的元器件具有体积小、质量轻、性能稳定、价格便宜等优点。目前微波陶瓷材料和器件的生产水平以日Murata公司、德EPCOS公司、美Trans-Tech公司、Narda MICROW A VE-WEST公司、英Morgan Electro Ceramics、Filtronic等公司为最高。其产品的应用范围已在300MHz～40GHz系列化，年产值均达十亿美元以上。国外介质陶瓷材料发展具有综合领先水平的是日本、美国等发达国家。日本在介质陶瓷材料领域中一直以全列化、产量最大、应用领域最广、综合性能最优，占据了世界电子陶瓷市场50％的份额。美国在电子陶瓷的技术研发方面走在世界前列，但是产业化应用落后于日本，大部分技术停留在实验室阶段。目前，美国电子陶瓷产品约占世界市场份额的30%，居全球第二位。目前世界电子陶瓷的市场规模达到1300亿美元左右。未来几年需求量每年将以15～20%的速度增长，到2015年需求量将突破2100亿美元。 我国特陶企业集中分布在北京、上海、天津、江苏、山东、浙江、福建、广东等沿海城市和地区以及华中部分城市地区，西南西北等偏远地区以原军工三线企业为主。在我国电子陶瓷行业中，股份制和三资企业具有最强的竞争力。国内微波介质陶瓷材料及器件的生产，在技术水平、产品品种和生产规模上与国外相比有较大差距。我国特种陶瓷产业目前主要存在产业规模小、技术创新弱、研发投入少、品牌知名度不高、工艺和装备水平低、能耗高、融资困难、无序竞争等问题，特别是企业缺乏创新能力，产业缺乏创新平台，严重制约了特种陶瓷产业由量向质的飞跃提升。我国从事特种陶瓷开发研制的高校、科研院所和生产企业已超过300家，其中研发生产功能陶瓷的单位占63.6%，研发生产结构陶瓷的单位占36.4%。中国科学院、上海硅酸盐研究所、清华大学等对我国特种材料研究起到了重要的推动作用。目前微波介质陶瓷已在便携式移动电话、汽车电话、无绳电话、电视卫星接收器、军事雷达等方面被用来广泛制造微波介质滤波器和谐振器，在现代通信工具的小型化、集成化过程中正发挥着越来越大的作用。2009年国内通信设备市场投资达1743亿人民币，增速14.6%；预计2010年和2011年的电信设备市场投资为1850亿元和1880亿元，无疑会给微波介质陶瓷行业带来巨大需求。预计到2015年，我国电子陶瓷产品需求量将突破280亿元。 本研究咨询报告在大量周密的市场调研基础上，主要依据了国家统计局、国家商务部、国家海关总署、国家发改委、国务院发展研究中心、国家信息中心、中国通信企业协会、中国陶瓷工业协会、国内外相关刊物的基础信息以及各产业研究单位等公布和提供的大量资料。本报告对我国微波介质陶瓷行业发展现状、发展趋势、竞争格局、投资前景等进行了分析，是微波介质陶瓷制造企业、研究单位、销售企业以及相关企业和单位、计划投资于微波介质陶瓷行业的企业等准确了解目前中国微波介质陶瓷市场发展动态，把握行业发展趋势，制定市 场策略的必备的精品。 滤波器的用途 羂[日期：2010-01-04] 聿来源：深圳市西凯士电气有限公司作者：a dmin 蚆[字体：大中小]
微波介质谐振器的发展 和应用前景 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
微波介质谐振器的发展和应用前景 成都微波技术支持工程师：郑国全 一、微波是什么 微波是指频率300MHz-3000GHz的电磁波，是无线电波中的一个频段，即波长在1米（不含1米）到0.1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”，微波作为一种电磁波具有波粒二象性。 二、微波的特性 微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。从电子学和物理学观点来看，微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点： 穿透性 微波比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。微波透入介质时，由于介质损耗引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，物料内外加热均匀一致。 选择性加热 物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同，产生的热效果也不同。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。因此对于食品，含水量的多少对微波加热效果影响很大。 热惯性小 微波对介质材料是瞬时加热升温，能耗也很低。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。 似光性和似声性 微波波长很短，比地球上的一般物体（如飞机，舰船，汽车建筑物等）尺寸相对要小得多，或在同一量级上。使得微波的特点与几何光学相似，即所谓的似光性。因此在微波频段工作，能使电路元件尺寸减小，系统更加紧凑。可以制成体
微波的光学特性实验 2014级光电信息科学与工程李盼园 摘要 微波是一种特定波段的电磁波，其波长范围为1mm~1m。它存在明显的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。本实验主要对微波的单缝衍射、双缝干涉及布拉格衍射现象进行验证讨论。 关键词 微波、布拉格衍射、光学特性。 实验目的 1.了解微波的原理及实验装置 2.认识微波的光学特性及测量方法 3.明确布拉格公式的解释以及用微波实验系统验证该公式。 实验原理 微波是一种特定波段的电磁波，其波长范围为1mm~1m。它存在反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。但因为它的波长、频率和能量具有特殊的量值，所以它所表现出的这些性质也具有特殊性。用微波来仿真晶格衍射，发生明显衍射效应的晶格可以放大到宏观尺度（厘米量级），因此要微波进行波动实验比光学实验更直观，安全。
１.微波的单缝衍射λ 当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。缝后出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。在中央两侧的衍射波强度迅速减小，直至 出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为a *sin 1λ ?-=，其中是λ波长，a 是狭 缝宽度。随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为：)43.1(sin 1a λ ?-= 。如图２－１。 图２－１ ２.微波的双缝干涉 当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭线上，则每一条狭缝就是次级波波源。由两缝发出的次级波是相干波。当然，光通过每个缝也有衍射现象。为了只研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的结果，实验中令缝宽a 接近λ。干涉加强的角度为 )* (sin 1b a K +=-λ ?，其中K=1，2，...，干涉减弱角度为：
微波化工干燥设备资料 一、微波的特性： 1、直线性：与可见光相似直线传播。 2、反射性：遇到导体如金属物体就反射，象镜子反射光波一样，金属不吸收微波。 3、吸收性：易被极性分子（介质体如水）吸收而转变成热能。 4、穿透性：微波不会被非极性分子（绝缘体如陶瓷、聚丙烯等）吸收，不会发热但 可以穿透这些物体。 二、微波在化工行业的应用： 1 微波在化工业的研究是一门新兴的前沿交叉学科。微波在化工产品中的应用，不仅 能大大节省能源，且可将一些产品的几道工序在微波设备中一次完成。许多有机化合物不能直接明显地吸收微波，但可利用某种强烈吸收微波的“敏化剂”把微波能传给这些物质而诱发化学反应，微波通过催化剂或其载体发挥诱导作用，即消耗掉的微波能用在诱导催化反应的发生上，此称为微波诱导催化反应。微波马弗炉里可用熔融和灰化样品，并在样品容器周围放一些具有很高吸收微波的tgsin材料(常用sic)，这些材料可100%的吸收微波，从而在很短的时间内将温度升高（2min内可达到1000℃的高温）；与普通马弗炉相比，用微波马弗炉的熔融和灰化升温更快，而且耗能较少，使用才在放入和取出样品时还可避免热辐射。 2 微波化工干燥设备主要应用对象有：玻璃纤维、化工原料、淀粉草酸钴、纤维素（如 羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等）、甘露醇、氢氧化镍、钴酸锂、石墨、炭刷、碳化硅、二水氯化钙、氯化钙、活性碳、氧氯化锆、氧化锆、氢氧化锆、氢氧化铝、氧化铝、三氧化二铝、碳酸锆、正硫酸锆、碳酸锆铵、硅酸锆、碳酸锆钾、油性油墨催干剂、水性油墨交联抗水剂、可膨胀石墨、各种树脂、各种陶瓷氧化锆、纳米氧化铁、正温度系数（PTC）热敏材料陶瓷元器件及蜂窝式PTC元器件等各种化
微波介质陶瓷材料体系研究综述 （桂林理工大学） 摘要：介绍了微波介质陶瓷的应用及其性能要求,按照应用频域的不同,对微波介质 陶瓷的材料体系进行分类讨论,将其划分为低频端、中频端以及高频端等三大类,指明了微波介质陶瓷的发展展望。 关键词: 微波陶瓷;介质陶瓷 引言 微波介质陶瓷是近十多年来发展起来的一种新型的功能陶瓷材料。它是指应用于微波频率（主要是300MHz-30GHz频段）电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料，是制造微波介质滤波器和谐振器的关键材料。它具有高介电常数、低介电损耗、温度系数小等优良性能,适于制造多种微波元器件,能满足微波电路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。用微波介质陶瓷材料做成的各类高性能器件,已被广泛应用于卫星电视、雷达、移动通讯、电子计算机及现代医学等众多领域[1]。随着移动通信的发展,微波介质陶瓷已成为高技术陶瓷研究的重点项目之一[2]。 1 微波介质陶瓷的应用及性能要求 1．1微波介质陶瓷的应用 微波介质陶瓷应用范围广泛,在微波电路中的应用主要有如下几个方面[ 3, 4]: (1)用作微波电路的介质基片,起着电路元器件及线路的承载、支撑、绝缘的作用;(2)用作为微波电路的电容器,起着电路或元件之间的耦合及储能作用;(3)用作微波电路的介质天线, 起着集中吸收储存电磁波能量的作用;(4)用作微波电路的介质波导,起着引导电磁波沿一定方向传播的作用；(5)用作微波电路的介质谐振器件,起着类似一般电子电路中LC谐振电路的作用。其中,最后一项的应用是最主要
的。因为实现微波设备的小型化、高稳定性和廉价的途径是微波电路的集成化,早期金属谐振腔和金属波导体积和重量过大,大大限制了微波集成电路的发展, 由微波介质陶瓷做成的介质谐振器,可按设计要求将若干谐振器耦合在一起, 制成一系列为满足微波电路各方面需要的腔体块状微波器件,如:滤波器、稳频震荡器及放大器等介质谐振式选频器件,体积小、重量轻介质谐振器件的出现能排除微波电路小型化与集成化方向上的最大障碍。陶瓷介质微波器件体积小、损耗低、稳定好、承受功率高、可在恶劣条件下工作, 最高应用频率可达90GHz,不仅在民用中广泛应用,而且在军用通信中受到重视。腔体块状陶瓷介质微波器件有分体和联体两种结构,前者是由几个谐振器耦合而成; 后者是在一个陶瓷块体上制作几个谐振器及其间的耦合结构,使器件体积大大减小,但小型化有限,不能满足移动通信市场日益发展的要求。利用低温烧结微波介质陶瓷与导体浆料的共烧技术和精细叠层工艺,制成片式多层微波频率器件具有小型化、可表面贴装、性能优良、可靠性高、可承受波峰焊和再流焊等诸多优点。LTCC技术的出现,微波器件小型化得到迅速发展,如天线、双工器、滤波器、平衡--不平衡转换等叠层微波器件获得广泛应用[5]。 1.2微波介质陶瓷的性能要求[6~8] 评价微波介质陶瓷介电性能的参数主要有三个：相对介电常数εr、品质因数Q·f、谐振频率τf。应用于微波电路的介质陶瓷,除了必备的机械强度、化学稳定性及经时稳定性外,还应满足如下介电特性的要求: (1)在微波频率下材料相对介电常数εr应大,以便于器件小型化。由微波传输理论可知: 微波在介质体内传输,无论采用何种模式,谐振器的尺寸都大约在λ/2~λ/4的整数倍间。微波在介质体内传输时的波长λ与它在自由空间传输时的波长λ0有如下关系:λ=λ0/ε0.5。所以,相同的谐振频率下,εr 越大,介质谐振器的尺寸就越小,电磁能量越能集中于介质体内,受周围环境的影响也小。这既有利于介质谐振器件的小型化,也有利于其高品质化。另一方面,谐振频率越高,波长越短,介质谐振器的尺寸在相对介电常数不是很大的情况下也可以很小,不同的应用领域,对εr的要求不同,通常要求εr>10。 (2)在微波频率下的介电损耗tanδ应很小,即介质的品质因子Q(=1/tanδu )要高,
微波的特性研究 【概述】 1、微波波长从1m到0.1mm，其频率范围从300MHz～3000GHz，是无线电波中波长最短的电磁波。微波波长介于一般无线电波与光波之间，因此微波有似光性，它不仅具有无线电波的性质，还具有光波的性质，即具有光的直射传播、反射、折射、衍射、干涉等现象。由于微波的波长比光波的波长在量级上大10000倍左右，因此用微波进行波动实验将比光学方法更简便和直观。 2、DHMS-1型微波光学综合实验仪由X波段微波信号源提供DC12V电压给微波发射部分，其产生一定频率（8.8GHz-9.8GHz）的微波信号，通过幅度调节旋钮可以对其进行衰减，其中输出最大功率小于5mW。接收部分采用精密的检波管把微波信号检测出来，通过放大处理后转化为电压信号（mV）,最后由液晶显示器显示出来。 【实验目的】 1、了解与学习微波产生的基本原理以及传播和接收等基本特性。 2、观测微波干涉、衍射、偏振等实验现象。 3、观测模拟晶体的微波布拉格衍射现象。 4、通过迈克耳逊实验测量微波波长。 【实验仪器与用具】 DHMS-1型微波光学综合实验仪一套，包括：X波段微波信号源、微波发生器、发射喇叭、接收喇叭、微波检波器、检波信号数字显示器、可旋转载物平台和支架，以及实验用附件（反射板、分束板、单缝板、双缝板、晶体模型、读数机构等）。 【实验原理】 一、微波的产生和接收 图 1 微波产生的原理框图 实验使用的微波发生器是采用电调制方法实现的，优点是应用灵活，参数调配方便，适用于多种微波实验,其工作原理框图见图1。微波发生器内部有一个电压可调控制的
VCO，用于产生一个4.4GHz-5.2GHz的信号，它的输出频率可以随输入电压的不同作相应改变，经过滤波器后取二次谐波8.8GHz-9.8GHz，经过衰减器作适当的衰减后，再放大，经过隔离器后，通过探针输出至波导口，再通过E面天线发射出去。 接收部分采用检波/数显一体化设计。由E面喇叭天线接收微波信号，传给高灵敏度的检波管后转化为电信号，通过穿心电容送出检波电压，再通过A/D转换，由液晶显示器显示微波相对强度。 二、微波光学实验 微波是一种电磁波，它和其他电磁波如光波、X射线一样，在均匀介质中沿直线传播，都具有反射、折射、衍射、干涉和偏振等现象。 1、微波的反射实验 微波的波长较一般电磁波短，相对于电磁波更具方向性，因此在传播过程中遇到障碍物，就会发生反射。如当微波在传播过程中，碰到一金属板，则会发生反射，且同样遵循和光线一样的反射定律：即反射线在入射线与法线所决定的平面内，反射角等于入射角。 2、微波的单缝衍射实验 当一平面微波入射到一宽度和微波波长可比拟的一狭缝时，在缝后就要发生如光波一般的衍射现象。同样中央零级最强，也最宽，在中央的两侧衍射波强度将迅速减小。根据光的 图2 单缝衍射强度分布 单缝衍射公式推导可知，如为一维衍射，微波单缝衍射图样的强度分布规律也为：
用谐振腔微扰法测量微波介质特性 微波技术中广泛使用各种微波材料，其中包括电介质和铁氧体材料。微波介质材料的介电特性的测量，对于研究材料的微波特性和制作微波器件，获得材料的结构信息以促进新材料的研制，以及促进现代尖端技术(吸收材料和微波遥感)等都有重要意义。 本实验是采用反射式矩形谐振腔用微扰法来测量微波介质特性的。反射式谐振腔是把一段标准矩形波导管的一端加上带有耦合孔的金属板，另一端加上封闭的金属板，构成谐振腔，它具有储能、选频等特性。而微扰法则是通过分析腔体的微小变形对谐振频率的影响，来测量谐振腔的一些主要参数的，它不仅对加深谐振腔的理解有帮助，而且在谐振腔的设计和调试中也有实际的应用。 2.1 实验目的 1．了解谐振腔的基本知识。 2．学习用谐振腔法测量介质特性的原理和方法 实验原理： 一、谐振腔的基本知识 谐振腔是在微波频率下工作的谐振元件，它是一个任意形状的导电壁（或导磁壁）包围的，并能在其中形成电磁振荡的介质区域，它具有储存电磁能及选择一定频率信号的特性。 1、谐振腔的基本参数 谐振腔通常采用谐振频率0f (或谐振波长0λ)、品质因数0Q 及等效电导0G 作为它的基本参数。 （1） 谐振频率0f (或谐振波长0λ) 谐振频率描述电磁能量在谐振腔中的运动规律。它是指在谐振腔中激起的电磁振荡的工作频率（或工作波长）。比较普遍的求解谐振频率的方法是“场分析的方法”，它从求解谐振腔的电磁场边值问题入手，导出谐振频率或波长。 从电磁场理论可知，在自由空间中，电磁场满足的波动方程及边界条件为 02 2 =+?E k E 0=?E n 02 2 =+?H k H 0=?H n 1 式中,2 2022022βγμεω+?? →?-==k k k 无耗，μ、ε为谐振腔中介质参数,n 是由腔壁导体指向外的法向单位矢量,k 是与谐振腔的几何形状、尺寸及波型有关的数值。在谐振腔内满足式1的电磁场对应于一系列的确定的n k 值(称为本征值)。即 εμ?0n n k = 2 或 εμ π20n n k f = 3
AV-40G型微波介质材料电磁特性参数测试系统 关键词：微波，介质材料电磁，磁导率，电、磁损耗角正切，同轴空气 一、产品介绍： 微波介质材料目前已经广泛应用于航空航天、微波通信、隐身技术、微波通信、卫星通信、导弹制导、电子对抗、雷达导航、遥感、遥测等系统生物医学、电磁兼容等各领域在研发、生产和使用微波介质材料时都需要测试其电磁特性参数，AV-40G型微波介质材料电磁特性参数测试系统是一款设计采用传输反射法进行宽频带扫频测量，主要设备包括矢量网络分析仪、测试电缆、测试夹具和自动测量软件，系统用于测量固体介质材料的介电常数、磁导率，以及电、磁损耗角正切等性能参数。AV-40G型微波介质材料电磁特性参数测试系统目前在国内各大高等院校和科研院所中广泛使用。 二、产品主要应用方面： 1、航空航天、微波通信、卫星通信、 2、隐身技术、电子对抗、导航、 3、遥感、遥测等 4、统生物医学、电磁兼容 三、产品主要特点： 1、精确测量功能: 可快速、精确地测量被测件S参数的幅度、相位和群延迟特性，并根据误差模型修正测量结果； 2、相位修正功能: 反射系数和传输系数计算材料的复介电常数、复磁导率，及电、磁损耗角正切等性能参数； 3、电磁参数显示功能; 二维坐标系显示复介电常数、复磁导率，及电、磁损耗角正切等参数； 四、主要技术: 工作频率范围: 0.5GHz～40GHz 主机频率分辨率: 1Hz 主机频率准确度: ±1ppm（23oC±3 oC）
具体测量方式：同轴空气N测量或Ku波段波导腔测量可选 测量方式：传输反射法 测量点数: ≤1601 工作方式: 扫频测量 测量重复性: 优于±0.5Db 测量参数：介电常数实部、虚部，磁导率实部、虚部，电、磁损耗角正切测量波段：S参数的幅度、相位和群延迟特性 相位修正：二端口网络端面与校准面关系 系统控制：计算机控制，1、2、5、10、15倍
微波的应用及特点 微波是一种高频电磁波 如频率为2450MHZ 以每秒24亿5千万次的振荡 极性分子也同样是24亿5千万次的振荡 分子之间互相磨擦产生热量 自身发热加热。所以可广泛用于化工产品的粉状物料的干燥脱水。 均匀高效。在微波干燥中 能穿透物料内部 里外同时加热烘干。含水量40%的粉体烘到1%只需15到20分钟。 易于控制。微波加热的热惯性极小 即开即停。采用PLC控制 烘干工艺可完全自动化控制 减少人为操作失误。 节能减排。微波能量只能被干燥物料吸收而损耗 箱体内空气与相应的容器都不会发热。所以热效率极高 比常规电热或红外线干燥 节能30%以上。微波采用电能为能源 没有污染 没有废气、废水排放 是一种清洁能源。 上海镧泰微波设备制造有限公司 是由从事工业微波行业十几年精英汇集而成 为客户事业发展所需专业定制微波干燥设备 同时解决客户现行工程技术问题及困惑。致力于成为工业微波业内翘楚 主营行业：化工业，环保公司，制药业，海鲜海产品制作厂，化妆品厂，调味品厂，食品厂，制茶厂，皮革厂，香精香料厂，木材厂，家具厂，陶瓷厂，学校实验室，研究所研究院等。 主营产品：微波干燥烘干设备，微波真空干燥设备，微波连续隧道式烘干设备，微波动态窑式干燥设备，微波柜式干燥设备，微波提取萃取设备，木材家具微波烘干设备，高密度红木黄杨乌木微波烘干设备，海鲜海产品海参鲍鱼虾微波烘干设备，化工粉陶瓷粉微波烘干设备，食品微波烘干杀菌设备，干果坚果炒货微波焙烤设备，粮食蔬菜微波烘干设备，茶叶微波烘干杀青提香设备，名贵中药材（人参虫草等）微波低温干燥，皮革牛皮动物皮微波烘干，纸品纸管纸张微波烘干，橡塑海绵微波去水烘干设备，陶瓷微波定型烧结设备，工业微波售后配件（磁控管，变压器等)。
射频/微波的特点: 1.频率高 2.波长短 3.大气窗口 4.分子谐振 微波频率：300MHz-3000GHz 波长：0.1mm-1m 独特的特点：RF/MW 的波长与自然界物体尺寸相比拟 在RF/MW 波段，由于导体的趋肤效应、介质损耗效应、电磁感应等影响，期间区域不再是单纯能量的集中区，而呈现分布特性。 长线概念：通常把RF/MW 导线（传输线）称为长线，传统的电路理论已不适合长线！ RF/MW 系统的组成： 传输线：传输RF/MW 信号 微波元器件：完成微波信号的产生、放大、变换等和功率的分配、控制及滤波 天线：辐射或接收电磁波 微波、天线与电波传播的关系：（简答） 微波： 对象：如何导引电磁波在微波传输系统中的有效传输 目的：希望电磁波按一定要求沿微波传输系统无辐射的传输； 天线 任务：将导行波变换为向空间定向辐射的电磁波，或将在空间传播的电磁波变为微波设备中的导行波 作用：1.有效辐射或接收电磁波；2.把无线电波能量转换为导行波能量 电波传播 分析和研究电波在空间的传播方式和特点 常用传输线机构：矩形波导 共面波导 同轴线 带状线 微带线 槽线 分析方法 称为传输线的特性阻抗 特性阻抗Z0通常是个复数, 且与工作频率有关。 它由传输线自身分布参数决定而与负载及信源无关, 故称为特性阻抗 对于均匀无耗传输线, R=G=0, 传输线的特性阻抗为 此时, 特性阻抗Z0为实数, 且与频率无关。 常用的平行双导线传输线的特性阻抗有250Ω, 400Ω和600Ω三种。 常用的同轴线的特性阻抗有50 Ω 和75Ω两种。 均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗及工作频率有关, 且一般为复数, 故不宜直接测量。 无耗传输线上任意相距λ /2处的阻抗相同, 一般称之为λ /2重复性。 传输线上电压和电流以波的形式传播, 在任一点的电压或电流均由沿-z 方向传播的行波（称为入射波）和沿+z 方向传播的行波（称为反射波）叠加而成。 传播常数γ: α为衰减常数, 单位为dB/m β为相移常数 对于均匀无耗传输线来说, 由于β与ω成线性关系, 故导行波的相速与频率无关, 也称为无色散波。当传输线有损耗时, β不再与ω成线性关系, 使相速υp 与频率ω有关,这就称为色散特性。 定义传输线上任意一点 z 处的反射波电压（或电流）与入射波电压（或电流）之比为电压（或电流）反射系数(越小越好) 当Zl=Z0时, Γl=0, 即负载终端无反射, 此时传输线上反射系数处处为零, 一般称之为负载匹配。而当Zl ≠Z0时, 负载端就会产生一反射波, 向信源方向传播, 若信源阻抗与传输线特性阻抗不相等时, 则它将再次被反射。 定义传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅之比为电压驻波比, 用ρ表示： 0L Z C =)j /()j (0C G L R Z ωω++=βωωγj )j )(j (+=++≈a C G L R min max U U =ρ
嘉应学院物理学院近代物理实验 实验报告 实验项目： 实验地点： 班级： 姓名： 座号： 实验时间：年月日 一、实验目的： 1.对微波材料的介质特性的测量，有助于获得材料的结构信息; 2.研究了的微波特性和设计微波器件。 3.本实验采用谐振腔微扰法测量介质材料的特性参量，学习反射式腔测量微 波材料的介电常数ε'和介电损耗角tgδ的原理和方法。 二、实验仪器和用具： 介质材料：半径0.7 mm 长度10.16 mm
白色样品：聚四氟乙烯； 透明样品：有机玻璃； 褐色样品：黑焦木 三、实验原理： 谐振腔是两端封闭的金属导体空腔，具有储能、选频等特性，常见的谐振腔有矩形和圆柱形两种，本实验采用反射式矩形谐振腔，谐振腔有载品质因数可由 210 f f f Q -= 测定，其中0f 为谐振腔振频率，1f ，2f 分别为半功率点频率。图8.2.1所示是使用平方律检波的晶体管观测谐振曲线0f ，1f 和2f 的示意图。 如果在矩形谐振腔内插入一圆柱形的样品棒，样品在腔中电场的作用下就会被极化，并在极化的过程中产生的能量损失。因此，谐振腔的谐振频率和品质因数将会变化。 根据电磁场理论，电介质在交变电场的作用下，存在转向极化，且在极化时存在驰豫，因此它的介电常量为复数： ε)( '''00εεεεεj r -== 式中ε为复电常量，0ε为真空介电常量，r ε为介质材料的复相对介电常量，'ε、''ε分别为复介电常量的实部和虚部。 由于存在驰豫，电介质在交变电场的作用下产生的电位移滞后电场一个相位角δ，且有 tg δ＝''ε/'ε 因为电介质的能量损耗与tg δ成正比，因此tg δ也称为损耗因子或损耗角正切。 如果所用的样品体积远小于谐振腔体积，则可认为除样品所在处的电磁场发生变化外，其余部分的电磁场保持不变，因此可用微扰法处理。选择p TE 10（p 为奇数）的谐振腔，将样品置于谐振腔内的微波电场最强而磁场最弱处，即x=a/2，z=l/2处，且样品棒的轴向与y 轴平行。 假设介质棒实均匀的，而谐振腔的品质因数又较高，根据谐振腔的微扰理论可得下列关系式
微波介质基板材料及选用 杨维生彭延辉 （南京电子技术研究所，江苏南京２１００１３） 摘要：本文就现代通讯中，微波复合介质电路基板材料进行了重点介绍。在对微波复合介质电路基板材料进行分类的基础上，针对相关微波复合介质电路基板材料的选用，进行了详细阐述。 关键词：选用；微波；基板 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓｕｂｓｔｒａｔｅｉｎｔｈｅｍｏｄｅｒｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃｌａｓｓｉｆｙｉｎｇｍｉｃｒｏｗａｖｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓｕｂｓｔｒａｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍａｒｋｅｔｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＲｏｇｅｒｓｃｏｍｐａｎｙ，ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓｕｂｓｔｒａｔｅａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ，Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ １前言 随着现代信息技术的革命，数字电路逐渐步入信息处理高速化、信号传输高频化阶段，为处理不断增加的数据，电子设备的频率变得越来越高。 为此，在满足传统设计及制造需求的基础上，对微波介质电路基板材料的性能提出了更新的要求。 鉴于应用于印制电路板上的信号必须采用高频，因此，如何减少在电路板上的传输损耗和信号延时，成为高频电路设计和制作的难题。 在设计微波电路的时候，需要一些印制电路板质量的知识，尤其是在为某一特定应用选择微波电路基板材料的时候更是如此。 当今的微波电路设计者较其前辈显得更为幸福，因为有很多微波介质电路基板材料的商业化产品可供选择，这既有好处也有坏处。因为，有太多选择可能，使选择的过程变得困难，所以，很多设计者首先考虑的是相对介电常数（Dk），将其作为一个关键的筛选参数。 研究表明，一些基本的材料属性，会导致印制板所用介质电路基板的标称Dk值发生偏差。例如，产品数据表上所列参数值，是基于特定的材料厚度和铜箔类型。然而，不同材料供应商提供的同一种产品，通常具备不同的介质厚度和铜箔厚度，而介电常数会随着介质厚度和铜箔厚度的不同而有所变化。事实上，甚至铜箔的表面粗糙度，也会对Dk值造成影响。 此外，随着设计水平的日渐提升，微波介质电路基板材料的可加工性差异、金属化孔质量及可靠性、层间介质多层化变形性等因素，将日益凸显，给微波电路设计选材带来更多困惑。
微波原理概述 1、微波技术原理 微波技术是一门需要高度实验技能的专业技术知识，微波技术的理论基础是经典的电磁场理论，其目标是解决微波应用工程中的实际问题。微波是一门理论与实践密切结合的一门知识，微波技术理论的出发点是麦克斯维方程组，麦克斯维方程组本身就是从实践中归纳、总结出来的。大多数微波实际应用的工程问题都不能通过理论计算得到精确的解析解。在研究微波工程问题时，为了避开一些复杂的数学运算和无解析解的问题，常需要根据具体情况和一些基本的物理概念对所研究的问题做简化、等效或近似处理，因此，通过实践来修正理论分析结果是每个微波工程技术人员具备的基本技能。 2、微波定义 微波是一种频率非常高的电磁波。微波包括的波长范围没有明确的界限，一般是指分米波、厘米波和毫米波三个波段，也就是波长从1mm到1m左右的电磁波。由于微波的频率很高，所以也叫超高频电磁波。 为了进行比较，这里将微波、工业用电和无线电中波广播的频率与波长范围列于表中。 因为微波的应用极为广泛，为了避免相互的干扰，供工业、科学及医学使用的微波频段是不同的，现将其列于表中 不同工作频率的微波系统具有不同的技术特性、生产成本和用途，微波系统的工作频率越高。其结构尺寸就越小；微波通讯系统的工作频率越高，其信息容量越大；微波雷达系统的工作频率越高，雷达信号的方向性和系统的分辨率就越高。微波的频率越高，其大气传输和传输线传输的损耗就越大。 目前国内只有915MHz和2450MHz 被广泛使用。在较高的两个频率段还没有合适的大功率工业设备。 3、微波的特殊性质
微波是电磁波，它具有电磁波的诸如反射、透射干涉、衍射、偏振以及伴随着电磁波能量传输等波动特性，这就决定了微波的产生、传输、放大、辐射等问题都不同于普通的无线电、交流电。在微波系统中，组件的电性质不能认为是集总的，微波系统没有导线式电路，交、直流电的传输特性参数以及电容和电感等概念亦失去了其确切的意义。在微波领域中，通常应用所谓“场”的概念来分析系统内电磁波的结构，并采用功率、频率、阻抗、驻波等作为微波测量的基本量。 ⑴在研究微波问题时，应使用电磁场的概念，许多高频交变电磁场的效应不能忽略。例如微波的波长和电路的直径已是同一数量级，位相滞后现象已十分明显，这一点必须加以考虑。 ⑵微波传播时是直线传播，遇到金属表面将发生反射，其反射方向符合光的反射规律。 ⑶微波的频率很高，因此其辐射效应更为明显，它意味着微波在普通的导线上传输时，伴随着能量不断的向周围空间辐射，波动传输将很快地衰减，所以对传输组件有特殊要求。 ⑷当入射波与反射波相迭加时能形成波的干涉现象，其中包括驻波现象。在微波波导或谐振腔中，我们也利用多种模式的电磁场的分布、迭加来改善电磁场分布的均匀性。 ⑸微波能量的空间分布同一般电磁场能量一样，具有空间分布性质。哪里存在电磁场，哪里就存在能量。例如微波能量传输方向上的空间某点，其电场能量的数值大小与该处空间的电场强度的二次方有关，微波电磁场总能量为空间点的电磁场能量的总和。 4、微波与材料的相互作用 当微波在传输过程中遇到不同材料时，会产生反射、吸收和穿透现象，这些作用和其程度、效果取决于材料本身的几个主要的固有特性：介电常数、介质损耗角正切（tgδ，简称介质损耗）、比热、形状、含水量的大小等。 ⑴常用材料 在微波加工系统中，常用的材料有导体、绝缘体、介质、极性和磁性化合物几类。 ①导体一定厚度以上的导体，如铜、银、铝之类的金属，能够反射微波，因此在微波系统中，常利用导体反射微波的这种特殊的形式来传播微波能量。例如微波装置中常用的波导管，就是矩形或圆形的金属管，通常由铝或黄铜制成。它们像光纤传导光线一样，是微波的通路。 ②绝缘体在微波系统中，绝缘体有其完全不同于普通电路中的地位。绝缘体可透过微波，并且它吸收的微波功率很小。微波和绝缘体相互间的影响，就象光线和玻璃的关系一样，玻璃使光线部分地反射，但大部分则透过，只有很少部分被吸收。在微波系统中，根据不同情况使用着玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯、聚丙烯塑料之类的绝缘体，它们常作为反应器的材料。由于这种“透明”特性，在微波工程中也常用绝缘体材料来防止污物进入某些要害部位，这时的绝缘体就成为有效的屏障。
第9章 微波介质电特性测量 1 概述 不导电的物质或导电性能不好的物质称为电介质，简称介质。微波设备中用了许多类型的介质材料，介质材料的电性能直接关系到电子设备及器件的质量好坏。 1.1 复数介电常数 复数介电常数* ε可表示为： )(00*εεεεεε''-'==j r 式中，r ε为复数相对介电常数（通常称为复介电常数）； 0ε为自由空间的介电常数，0ε=0.885 4×10-11F/M 。 )1()1(/0*δεεεεεεεεεjtg j j r -'=' ' '-'=''-'== 式中，ε'为相对介电常数（通常称为介电常数）；ε''为表示材料中发生的损耗；δ为介质 的电损耗角。 通常认为ε'和δtg 是表示介质材料电性能的重要参数；ε'表示在外电场作用下，介质材料贮存能量的本领；δtg 表示介质材料在外电场作用下，周期内热功损耗与贮存功率之比，是衡量介质材料损耗大小的参量。 1.2 微波复介电常数测量方法分类 微波频段测量介质材料电性能的方法很多，概括起来可分为五大类，如表9-1所示。 表9-1 微波介质材料测量方法分类 2 传输线法 传输线法是将介质样品放在矩形波导或同轴线内（或开路传输线外），由直接测量波导段（或同轴线段）样品前面的驻波参量或反射参量来确定介质电特性。传输线法目前已在300MHz 到40GHz 的宽广频段上使用。它可以测量固体、液体和气体。但实际中测量固体较多，所以，这里主要介绍固体介质测量的几种典型方法。 2.1 端短路法 端短路法是将介质制成长方形（或环形）样品，填充在短路波导(或同轴线)末端，由测量介质样品段的驻波参量确定介质电特性的方法。 2.1.1 测试原理
微波介质特性的测量 微波技术中广泛使用各种介质材料，其中包括电介质和铁氧体材料，对微波材料的介质特性的测量，有助于获得材料的结构信息，研究了的微波特性和设计微波器件。本实验采用谐振腔微扰法测量介质材料的特性参量，学习反射式腔测量微波材料的介电常数ε'和介电损耗角tg δ的原理和方法。 一、 实验原理 谐振腔是两端封闭的金属导体空腔，具有储能、选频等特性，常见的谐振腔有矩形和圆柱形两种，本实验采用反射式矩形谐振腔，谐振腔有载品质因数可由 2 10f f f Q -= 测定，其中0f 为谐振腔振频率，1f ，2f 分别为半功率点频率。图8.2.1所示是使用平方律检波的晶体管观测谐振曲线0f ，1f 和2f 的示意图。 如果在矩形谐振腔内插入一圆柱形的样品棒，样品在腔中电场的作用下就会被极化，并在极化的过程中产生的能量损失。因此，谐振腔的谐振频率和品质因数将会变化。 根据电磁场理论，电介质在交变电场的作用下，存在转向极化，且在极化时存在驰豫，因此它的介电常量为复数： ε)( '''00εεεεεj r -== 式中ε为复电常量，0ε为真空介电常量，r ε为介质材料的复相对介电常量， ' ε、' 'ε分别为复介电常量的实部和虚部。 由于存在驰豫，电介质在交变电场的作用下产生的电位移滞后电场一个相位角δ，且有 tg δ＝''ε/'ε 因为电介质的能量损耗与tg δ成正比，因此tg δ也称为损耗因子或损耗角正切。 如果所用的样品体积远小于谐振腔体积，则可认为除样品所在处的电磁场发生变化外，其余部分的电磁场保持不变，因此可用微扰法处理。选择p TE 10（p
为奇数）的谐振腔，将样品置于谐振腔内的微波电场最强而磁场最弱处，即x=a/2，z=l/2处，且样品棒的轴向与y 轴平行。 假设介质棒实均匀的，而谐振腔的品质因数又较高，根据谐振腔的微扰理论可得下列关系式 ( ). 41, 1 20 ' '0 ' 00 V V Q V V f f f S L S S ε ε=?--=- 如此可求得 (), /4/1, 1/20 ''000' V V Q V V f f f S L S S ?= +-=εε 其中0f ，S f 分别为谐振腔放入样品前后的谐振频率，S V ，0V 分别为谐振腔体积和样品体积，()L Q /1?为样品放入前后谐振腔又载品质因数的变化，即 .111 L LS L Q Q Q -=??? ? ??? LS Q ，0L Q 分别为样品放入前后的谐振腔有载品质因数。
微波介质基板材料及选用 杨维生彭延辉（南京电子技术研究所，江苏南京２１００１３） 摘要：本文就现代通讯中，微波复合介质电路基板材料进行了重点介绍。在对微波复合介质电路基板材料进行分类的基础上，针对相关微波复合介质电路基板材料的选用，进行了详细阐述。关键词：选用；微波；基板 前言随着现代信息技术的革命，数字电路逐渐步入信息处理高速化、信号传输高频化阶段，为处理不断增加的数据，电子设备的频率变得越来越高。为此，在满足传统设计及制造需求的基础上，对微波介质电路基板材料的性能提出了更新的要求。鉴于应用于印制电路板上的信号必须采用高频，因此，如何减少在电路板上的传输损耗和信号延时，成为高频电路设计和制作的难题。在设计微波电路的时候，需要一些印制电路板质量的知识，尤其是在为某一特定应用选择微波电路基板材料的时候更是如此。当今的微波电路设计者较其前辈显得更为幸福，因为有很多微波介质电路基板材料的商业化产品可供选择，这既有好处也有坏处。因为，有太多选择可能，使选择的过程变得困难，所以，很多设计者首先考虑的是相对介电常数（Dk），将其作为一个关键的筛选参数。研究表明，一些基本的材料属性，会导致印制板所用介质电路基板的标称Dk值发生偏差。例如，产品数据表上所列参数值，是基于特定的材料厚度和铜箔类型。然而，不同材料供应商提供的同一种产品，通常具备不同的介质厚度和铜箔厚度，而介电常数会随着介质厚度和铜箔厚度的不同而有所变化。事实上，甚至铜箔的表面粗糙度，也会对Dk值造成影响。此外，随着设计水平的日渐提升，微波介质电路基板材料的可加工性差异、金属化孔质量及可靠性、层间介质多层化变形性等因素，将日益凸显，给微波电路设计选材带来更多困惑 ２微波介质电路基板材料介绍在微波介质电路基板的研发、市场化进程中，全球各相关供应商所推出的产品牌号“林林总总”、不胜枚举。但是，细究其基板材料构成，无外乎树脂体系、玻璃纤维增强、陶瓷粉改性等诸方面。主要分为下述几类：1）玻璃纤维增强聚四氟乙烯树脂系列；2）陶瓷粉填充聚四氟乙烯树脂系列；3）陶瓷粉填充热固性树脂系列。２．１玻璃纤维增强聚四氟乙烯树脂系列为了达到高速传送，对微波基板材料在电气特性上有着明确的要求。在提高高速传送方面，要实现传输信号的低损耗、低延迟，必须选用介电常数和介质损耗角正切小的树脂基板材料。在所有的树脂中，聚四氟乙烯的介电常数和介质损耗角正切最小，而且耐高低温性和耐老化性能好，最适合于作为微波复合电路基板材料，是目前采用量最大的微波电路板制造基板材料。玻璃纤维增强聚四氟乙烯树脂系列微波复合介质电路基板，按照玻璃纤维增强方式，可分为玻璃短纤维增强、玻璃编织布增强两大类。首先，玻璃短纤维增强，是罗杰斯公司专利性产品，其产品主要有RT/duroid5870和RT/duroid5870，其性能指标参见下表1。 其次，玻璃纤维编织布增强，全球多家公司均选择之方式，相关性能指标，选取目前常见几家供应商牌号于下表2。